浙江专用高考生物一轮复习考点09减数分裂与受精作用含解析

这是一份浙江专用高考生物一轮复习考点09减数分裂与受精作用含解析，共28页。
 考点09 减数分裂与受精作用
【重要考向】
1. 减数分裂与配子的形成
2. 有丝分裂与减数分裂的综合
减数分裂与配子的形成
染色体的结构模型和形态类型

染色质和染色体是由DNA、蛋白质和少量RNA组成的同一种物质在不同时期的两种形态。
（1）同源染色体
①概念：是指形状和大小一般都相同（性染色体X、Y不同），一条来自父方，一条来自母方（示意图中经常用两种不同的颜色区分），可配对的两条染色体。
②存在形态：可以有姐妹染色单体也可以无姐妹染色单体。如图或都可表示同源染色体。
（2）四分体
①概念：联会后的一对同源染色体，含有四条染色单体，叫做四分体。
②存在形态：（以染色体的形态存在）
③交叉互换：在减数分裂前期Ⅰ，配对的同源染色体上的非姐妹染色单体发生了片段交换的现象。

减数分裂过程中染色体的主要行为变化
分裂时期
图像
染色体的主要行为变化
前期Ⅰ

同源染色体联会形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体常有交叉互换现象
中期Ⅰ

每一对同源染色体排列在赤道面上
后期Ⅰ

在纺锤丝的牵引下，同源染色体分离、非同源染色体自由组合
中期Ⅱ

染色体的着丝粒排列在赤道面上
后期Ⅱ

着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体移向细胞的两极

精子、卵细胞的形成过程


精子、卵细胞的形成过程不同
（1）卵细胞的形成经历了两次细胞质的不均等分裂。
（2）卵细胞可由减数分裂直接形成，不需要变形。
（3）一个卵原细胞只能产生1个卵细胞和3个极体，一个精原细胞能够产生4个精子。

配子中染色体组合多样性的原因
（1）同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。
（2）同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换。
（1）同源染色体的特点有：①来源上：一条来自父方，另一条来自母方；在图中常用不同颜色表示。②形态大小上：同源染色体一般相同。③行为上：在减数分裂时同源染色体能发生联会。
（2）一个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。
（3）同源染色体存在于减数分裂过程中，也存在于有丝分裂过程中，只不过在有丝分裂过程中不发生联会行为而已。
（4）X、Y染色体是一对特殊的同源染色体，尽管它们大小、形状不同，但减数分裂过程中会出现联会现象。
6．配子形成过程中的几种数量关系
（1）1个精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精细胞→4个精子。
（2）1个卵原细胞→1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋1个极体→1个卵细胞＋3个极体。
（3）具有n对同源染色体的个体产生配子情况（不考虑交叉互换和突变）
比较项目
可能产生配子的种类
实际能产生配子的种类
1个精原细胞
2n种
2种（4个）
1个次级精母细胞
1种
1种（2个）
1个雄性个体
2n种
2n种
1个卵原细胞
2n种
1种（1个）
1个次级卵母细胞
1种
1种（1个）
1个雌性个体
2n种
2n种

配子的来源和判断方法

对于一个精原细胞产生的4个配子（E、F、G、H）而言，其所含染色体是两两相同，两种“互补”的。如E和F来自同一个次级精母细胞；E和G来自不同的次级精母细胞。
受精作用

减数分裂的意义
（1）减数分裂和受精作用可保持生物染色体数目的恒定。
（2）减数分裂为生物的变异提供了可能，有利于生物对环境的适应和进化。
【典例】
1．根据如图判断，下列有关说法正确的是（　　）

A．过程Ⅰ会发生DNA复制，过程Ⅲ不会发生DNA复制
B．过程Ⅱ表示受精作用
C．过程Ⅲ细胞的增殖方式主要是无丝分裂
D．新个体细胞中的细胞质DNA一半来自卵细胞一半来自精子
2．如图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图，图中①～⑦为不同的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述正确的是（ ）

A．与①相比，②③④的分裂增殖能力加强，分化能力减弱
B．⑤⑥⑦的核基因相同，细胞内的蛋白质种类和数量也相同
C．②③④细胞的形成过程中发生了基因分离和自由组合
D．进入c过程的细胞，酶活性降低，代谢减慢继而出现凋亡
3．减数分裂和受精作用对生物的生殖、遗传和变异有着重要作用。下列叙述错误的是（　　）
A．减数分裂过程中染色体复制两次
B．受精作用与精子和卵细胞的相互识别有关
C．受精卵中染色体只有一半来自卵细胞
D．受精卵中的染色体数与本物种体细胞中的染色体数一致
4．减数分裂与有丝分裂相比较，减数分裂所特有的是（　　）
A．出现四分体 B．着丝点的分裂 C．染色质形成染色体 D．DNA分子的复制
5．关于下图的叙述，不正确的是（ ）

A．在减数分裂Ⅰ前期，④与⑦、⑤与⑥联会，形成两个四分体
B．细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体
C．在减数分裂Ⅰ后期，移向同一极的染色体均含同源染色体
D．④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它们通过一个着丝粒②相连
1B【详解】
A、Ⅰ表示减数分裂，该过程会发生DNA复制，Ⅲ表示个体发育，该过程中细胞主要通过有丝分裂增殖，因此会发生DNA复制，A错误；
B、过程Ⅱ表示受精作用，B正确；
C、过程Ⅲ细胞的增殖方式主要是有丝分裂，C错误；
D、新个体细胞中的细胞质DNA几乎都来自卵细胞，D错误。
故选B。

2D【详解】A、根据图解a是细胞增殖，b是细胞分化，随着分裂的进行，细胞的分裂能力和分化能力都下降，A错误；
B、⑤⑥⑦的核基因相同，但由于细胞分化过程中基因的选择性表达，细胞内的蛋白质种类和数量不相同，B错误；
C、基因分离和自由组合只发生于减数分裂，而①通过有丝分裂形成②③④，C错误；
D、酶活性降低，代谢减慢是细胞衰老的特性，衰老后的细胞将逐渐形成凋亡小体而凋亡，D正确。
故选D。
3A
【分析】
1、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子有一半来自卵细胞。
【详解】
A、减数分裂过程中DNA复制一次，即减数第一次分裂前的间期，A错误。
B、受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程，B正确；
C、受精卵中染色体一半来自卵细胞、一半来自精子，C正确；
D、受精卵中的染色体数与本物种体细胞中的染色体数一致，D正确。
故选A。
4A【分析】
1、有丝分裂不同时期的特点：
（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；
（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；
（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；
（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会形成四分体，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程（类似于有丝分裂）。
【详解】
A、减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体，有丝分裂过程中不会形成四分体，A正确；
B、在减数第二次分裂后期和有丝分裂后期，都进行着丝点的分裂，染色单体变为染色体，导致染色体数目暂时加倍，B错误；
C、在减数第一次分裂前期和有丝分裂前期，染色质都缩短变粗形成染色体，C错误；
D、在减数第一次分裂间期和有丝分裂间期，都进行组成染色体的DNA分子复制和有关蛋白质合成，D错误。
故选A。

5C【分析】
根据题意和图示分析可知：图示含有同源染色体（④和⑦、⑤和⑥），且配对的同源染色体排列在赤道板两侧，处于减数第一次分裂中期，其中①和③称为姐妹染色单体，②为着丝粒，④⑤⑥⑦都为染色体。
【详解】
A、在减数第一次分裂前期时，同源染色体④与⑦、⑤与⑥联会，形成两个四分体，A正确；
B、细胞中含有两对同源染色体，即④和⑦为一对同源染色体、⑤和⑥为一对同源染色体，B正确；
C、在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，所以移向同一极的染色体均不含同源染色体，C错误；
D、根据图示④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它们通过一个着丝粒②相连，D正确。
故选C。

有丝分裂与减数分裂的综合


判断步骤：
染色体是否含有染色单体
结论：A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期，C为减数第一次分裂后期。
2．减数分裂和有丝分裂过程中染色体与核DNA数量变化曲线的判断
（1）模型

（2）判断

3．每条染色体中DNA含量的变化

根据上图曲线完善下表：

A→B
B→C
C→D
D→E
减数分裂对应时期
MⅠ前的间期
MⅠ全过程和MⅡ前期、中期
MⅡ后期
MⅡ末期
有丝分裂对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
4．同源染色体“对”数和“染色体组数”数目变化曲线

（1）图甲中表示有丝分裂的是①，表示减数分裂的是②。
（2）图乙中表示有丝分裂的是③，表示减数分裂的是④。
基于折线图或柱形图判断细胞分裂各时期
（1）有丝分裂与减数分裂过程中每条染色体中DNA的数目变化分析
①曲线模型

②分析




（2）依据柱状图巧辨细胞分裂的过程

①若图1表示减数分裂的连续过程,则甲为精（卵）原细胞,乙为初级性母细胞,丙为次级性母细胞（或第一极体）,丁为精（卵）细胞（或第二极体）。
②若图2表示二倍体动物分裂细胞,则A可表示处于减数第二次分裂前期、中期的次级性母细胞以及性细胞;B可表示性原细胞、初级性母细胞和处于减数第二次分裂后期的次级性母细胞;C表示处于有丝分裂后期的性原细胞（体细胞）。

【典例】
1．在蝗虫精原细胞分裂过程中，核DNA和染色体的数目会随细胞分裂的进行而变化。下列叙述错误的是（　　）
A．核DNA数目与染色体的数目相等时，细胞不可能处于分裂中期
B．核DNA数目与染色体的数目相等时，细胞内不会发生基因重组
C．核DNA数目是染色体数目的两倍时，细胞中一定存在染色单体
D．核DNA数目是染色体数目的两倍时，细胞内一定存在同源染色体
2．甲、乙为某雄性二倍体动物（基因型为AaBb）体内不同细胞处于不同分裂时期的示意图，染色体及基因分布如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）

A．甲图所示细胞处于有丝分裂后期，其中有2个染色体组
B．甲图中①②染色体上基因分布的原因是染色体发生了交叉互换
C．乙图所示细胞为次级精母细胞，可产生基因型为AB和aB两种精子
D．乙图细胞中存在等位基因的分离和非等位基因的自由组合现象
3．图是基因型为AaBB的某动物细胞分裂的示意图。下列相关叙述正确的是（ ）

A．图示细胞内含有3条姐妹染色单体
B．该细胞形成过程中发生了基因突变或基因重组
C．该细胞分裂可能形成两种精子或两种卵细胞
D．该动物的体细胞内最多可含有两个染色体组
4．研究发现，细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的粘连蛋白有关。动物细胞内存在一种SGO蛋白，其主要集中在染色体的着丝粒位置，保护粘连蛋白不被水解酶破坏，如下图所示。相关叙述错误的是（ ）

A．粘连蛋白和SGO蛋白结构不同的根本原因是控制它们合成的基因不同
B．该水解酶将粘连蛋白分解，而对染色体蛋白没有影响，这体现了酶的专一性
C．如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则图示过程会推后进行
D．图中染色体的行为变化可发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期


二、综合题
5．下列图A～C是某雄性高等动物体内细胞减数分裂的部分图像，图D表示细胞减数分裂过程中一条染色体上DNA的含量变化。请据图分析回答：

（1）图A～C中含有同源染色体的是___________。
（2）图B中含有___________个核DNA分子，图C细胞的名称是___________。
（3）在曲线图中，a～b段DNA含量发生变化的原因是___________。在A、B、C三图中，与b～c段相对应的细胞是图___________。
1D
【分析】
蝗虫精原细胞既能进行有丝分裂，也能进行减数分裂。
1、有丝分裂过程：（1）前期：①出现染色体：染色质螺旋变粗变短的结果；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③纺锤体形成。（2）中期：染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰，便于观察。（3）后期：着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。（4）末期：纺锤体解体消失；核膜、核仁重新形成；染色体解旋成染色质形态；细胞质分裂，形成两个子细胞（植物形成细胞壁，动物直接从中部凹陷）。
2、减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂；（3）减数第二次分裂过程（类似于有丝分裂）。
【详解】
A、无论是减数分裂还是有丝分裂，分裂中期细胞中每条染色体上都含有2条染色单体，即核DNA数目是染色体的数目的两倍，A正确；
B、核DNA数目与染色体的数目相等时，蝗虫精原细胞可处于有丝分裂的后期或减数分裂第二次分裂后期，则细胞内不可能发生基因重组，B正确；
C、染色体上含有2条染色单体时，核DNA数目是染色体数目的两倍；染色体上没有染色单体时，核DNA数目等于染色体数目，C正确；
D、核DNA数目是染色体数目的两倍时，蝗虫精原细胞可处于有丝分裂、减数分裂第一次分裂、减数第二次分裂的前期和中期，若处于减数第二次分裂的前期和中期，则细胞内没有同源染色体，D错误。
故选D。

2C
【分析】
分析题图：图甲细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期；图乙细胞不含有同源染色体，且着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期。
【详解】
A、甲图所示细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组，A错误；
B、甲图中①②染色体上基因分布的原因是基因突变，B错误；
C、乙图细胞处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞，根据其中的基因组成可知，该细胞可产生基因型为AB和aB的两种精子，C正确；
D、乙细胞没有同源染色体，且着丝点分裂，所以处于减数第二次分裂后期，而等位基因的分离和非等位基因的自由组合现象发生在减数第一次分裂的后期，D错误。
故选C。

3B
【分析】
分析题图，图中细胞不含同源染色体，着丝粒未分裂，且排布在赤道面上，因而该细胞处于减数第二次分裂分裂中期。
【详解】
A、含B基因的染色体是端着丝粒，因而细胞内含有4条姐妹染色单体，A错误；
B、大染色体的姐妹染色单体上含有等位基因A和a，可能是因为DNA复制时发生了基因突变；由于该动物的基因型为AaBB，因而也可能是减数第一次分裂前期发生了同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，属于基因重组，B正确；
C、由于该细胞的姐妹染色单体上含有等位基因A和a，因而可以形成两个不同的精子（AB和aB）；但一个次级卵母细胞经减数第二次分裂只能产生一个卵细胞和一个极体，因而只能产生一种卵细胞（AB或aB），C错误；
D、该动物体处于有丝分裂时后期的细胞具有四个染色体组，D错误。
故选B。
4C
【分析】
题图分析:图中粘连蛋白与姐妹染色单体的正常分离有关，SGO蛋白保护粘连蛋白不被水解酶(该水解酶在分裂中期开始大量起作用)破坏，SGO蛋白主要集中在染色体的着丝点位置。
【详解】
A、基因控制蛋白质的合成，所以粘连蛋白和SGO蛋白结构不同的根本原因是控制它们合成的基因不同，A正确;
B、该水解酶将粘连蛋白分解，而对染色体蛋白没有影响，这体现了酶的专一性，B正确;
C、SGO蛋白保护粘连蛋白不被水解酶破坏，如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则图示过程会提前进行，C错误;
D、粘连蛋白的水解导致染色单体分开，故图中染色体的行为变化可发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，D正确。
故选C。

5（1）A和B
（2） 8 次级精母细胞
（3） DNA分子复制 A、B

【分析】
1、分析题图：A细胞含有同源染色体，且着丝点都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；B细胞含有同源染色体，且同源染色体成对地排列在赤道板上，处于减数第一次分裂中期；C细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂后期。
2、分析曲线图：ab段是DNA复制形成的；bc段可表示有丝分裂前期和中期，也可以表示减数第一次分裂过程和减数第二次分裂前期、中期；cd段形成的原因是着丝点分裂；de段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
（1）
有丝分裂全过程和减数第一次分裂过程中都有同源染色体，故A-C中含有同源染色体的是A和B。
（2）
图B中含有4条染色体，每条染色体含有2条染色单体，故细胞中有8个核DNA分子；图C细胞处于减数第二次分裂后期，且为雄性动物的细胞，故为次级精母细胞。
（3）
a～b段DNA含量发生变化的原因是DNA分子复制，复制后每条染色体的DNA含量由1变为2；b～c段每条染色体含有2个DNA分子，可对应图中的A和B。

跟踪训练
一、单选题
1．下图是显微镜下观察到的玉米（2N=20）细胞减数分裂图像，相关叙述正确的是（　　）

A．应取该植物的花粉制成临时装片，才能观察到上面的图像
B．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为丙→乙→甲→丁
C．图乙、丙细胞中含有同源染色体，其中乙细胞中有10个四分体
D．与图甲细胞相比，图丁每个细胞中的染色体数和核DNA数均加倍
2．取某XY型性别决定的动物(2n＝8)的一个未用3H标记的精原细胞，在含3H标记脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期后，将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂(不考虑染色体片段交换、实验误差和质DNA)。下列有关叙述错误的是（ ）
A．一个初级精母细胞中含3H的染色体共有8条
B．一个次级精母细胞可能有2条不含3H的Y染色体
C．一个精细胞中可能有1条不含3H的Y染色体
D．该过程形成的8个精细胞中可能都含3H
3．某二倍体植物细胞内的同一条染色体上有基因M和基因R，它们编码的蛋白质前3个氨基酸的碱基序列如下图，起始密码子均为AUG。相关分析正确的是（ ）

A．基因M和基因R可以是一对等位基因
B．基因M和基因R转录的模板链都在一条链上
C．若箭头处碱基替换为G，则对应密码子变为CUC
D．减数分裂过程中等位基因随a、b链的分开而分离
4．大黄鱼为二倍体（2n）生物，雌性性染色体为XX，雄性为XY。用条石鲷精子刺激大黄鱼的次级卵母细胞发育（不能受精），同时用冷休克的方法处理此细胞10min，抑制其减数第二次分裂的细胞质分裂，经过常温孵化得到二倍体大黄鱼以下叙述错误的是（ ）
A．此方法得到的二倍体大黄鱼与亲本雌鱼基因型相同
B．经此过程培育得到的二倍体大黄鱼性别均为雌性
C．经减数第一次分裂产生的次级卵母细胞核DNA数目为2n
D．次级卵母细胞经孵化得到二倍体幼鱼的过程经历了有丝分裂
5．下列关于“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”实验的叙述，错误的是（ ）
A．低倍镜识别初级精母细胞 B．高倍镜识别精细胞
C．低倍镜下找到减数分裂不同时期细胞 D．高倍镜下观察染色体形态、数目

真题再现
1．（2019·江苏·高考真题）下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是

A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因
B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8
C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离
D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子

二、多选题
2．（2020·江苏·高考真题）有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥（2n=10）花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是（ ）

A．图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B．图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C．图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁


三、综合题
3．（2020·江苏·高考真题）已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅（A）对残翅（a）为显性，红眼（B）对白眼（b）为显性。现有两组杂交实验结果如下：




请回答下列问题：
（1）设计实验①与实验②的主要目的是验证__________。
（2）理论上预期实验①的F2基因型共有_________种，其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为__________，雄性个体中表现上图乙性状的概率为__________。
（3）实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析：
Ⅰ．若该蝇是基因突变导致的，则该蝇的基因型为__________。
Ⅱ．若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该蝇产生的配子为__________。
Ⅲ．检验该蝇产生的原因可用表现型为__________的果蝇与其杂交。


模拟检测
1．（2021·江苏·泰州中学模拟预测）果蝇体内两条X染色体有时可融合成一个X染色体，称为并连X（记作“X^X”），其形成过程如图所示，一只含有并连X的雌蝇（X^XY）和一只正常雄蝇杂交，子代的基因型与亲代完全相同。子代连续交配也是如此，因而称为并连X保持系。下列叙述正确的是（ ）


A．形成X^X的过程中发生了染色体易位
B．染色体组成为X^XX、YY的果蝇无法发育为新个体
C．在并连X保持系中，亲本雄蝇的Y染色体传向子代雄蝇
D．利用该保持系，可“监控”雄蝇Y染色体上的新发突变
2．（2021·江苏·模拟预测）如图是动物精子形成过程中发生交叉互换时的模式图，下列说法正确的是（ ）

A．若分裂时3和4不分离，则产生的精细胞中有一半染色体数目正常
B．在正常情况下，该细胞能产生4种类型的精细胞
C．该细胞分裂过程中，着丝点分裂导致同源染色体分离
D．图中基因N和n的分离只发生在减数第一次分裂后期
3．（2021·江苏·常熟中学三模）果蝇的性状灰身、黑身分别由基因B．b控制，红眼和白眼分别由基因W、w控制，某灰身、红眼果蝇细胞分裂过程中某细胞（不含W/w）的基因与染色体的关系如图（不考虑基因突变和染色体变异）。下列叙述错误的是（　　）

A．该细胞在后续分裂过程中细胞质可能不均等分裂
B．该细胞的形成过程中四分体内部发生了染色体片段交换
C．果蝇易饲养，繁殖快，是良好的遗传学研究材料
D．果蝇基因组需要测5条染色体上的DNA碱基序列
4．（2021·江苏南通·模拟预测）研究人员以“妃子笑”为材料观察减数分裂过程，具体操作如下：采集花序→固定→取花药→漂洗→软化→漂洗→染色→压片→镜检。相关叙述错误的是（　　）
A．用卡诺氏固定液（无水乙醇∶冰醋酸=3∶1）处理，目的是杀死细胞并维持结构稳定
B．观察材料常取盛开期的花药，因为此时花药中花粉数量多，较易观察到减数分裂
C．用一定浓度的纤维素酶、果胶酶软化处理，有利于压片时细胞的分散、铺展
D．用醋酸洋红使染色体着色，便于观察减数分裂过程中染色体变化规律
5．（2021·江苏·模拟预测）下列关于生物学实验的叙述，正确的是（ ）
A．在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀并加热后会看到溶液由蓝色变成砖红色
B．观察叶绿体实验中，所用材料可以为藓类的小叶，也可以为洋葱根尖细胞
C．制备细胞膜的实验中，最适宜选择小鼠的肝细胞为实验材料
D．观察蝗虫精母细胞减数分裂时，应在高倍镜下寻找各时期并观察染色体的形态



参考答案
跟踪训练
1.【答案】B
【分析】
图示分析：甲中细胞分为两个，且含有姐妹染色单体，是MI末期；乙中同源染色体分向两极，是MI后期；丙中同源染色体联会，是MI前期；丁细胞分为四部分，是MII末期。
【详解】
A、花粉是雄性个体经减数分裂完成后产生的配子，而图示是一个减数分裂的过程，应取该植物的花药制成临时装片，才能观察到上面的图象，A错误；
B、结合分析可知，甲是MI末期，乙是MI后期，丙是MI前期，丁MII末期，故按照减数分裂时期排列的先后顺序为丙→乙→甲→丁，B正确；
C、四分体存在于减数分裂的前期（和中期），而乙为MI后期，不存在四分体，C错误；
D、甲是MI末期，丁是MII末期，与图甲相比，图丁每个细胞中的染色体数目相同，核DNA数目减半，D错误。
故选B。
2.【答案】B
【分析】
1、DNA分子复制是半保留复制方式，新合成的DNA分子一条链是母链，另一条链是新合成的子链；
2、分析题干信息：由于DNA分子复制是半保留复制方式，所以一个精原细胞在含3H标记的脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每个细胞中的染色体上的DNA分子中，一条链含放射性标记，另一条链不含放射性标记。然后继续培养，在不含放射性标记的培养基中继续减数分裂，当完成染色体复制后，每对同源染色体中，其中一条染色体的两条染色单体中，一条染色单体中DNA链带标记，另一条链不带标记，另一条染色体的染色单体中DNA两条链都不带标记。
【详解】
A、由分析可知，一个初级精母细胞中共有8条染色体，每对同源染色体中，其中一条染色体的两条染色单体中，一条染色单体中DNA链带标记，另一条链不带标记，另一条染色体的染色单体中DNA两条链都不带标记，所以一个初级精母细胞中含3H的染色体共有8条，A正确；
B、由于一个初级精母细胞中，每对同源染色体中，其中一条染色体的一条染色单体中DNA链带标记，另一条链不带标记，另一条染色体的染色单体中DNA两条链都不带标记，在减数第一次分裂XY会发生分离，因此分裂形成的一个次级精母细胞有0或1条Y染色体含有3H标记，即一个次级精母细胞可能有1条不含3H的Y染色体，B错误；
C、由于一个初级精母细胞分裂形成的一个次级精母细胞中可能含有1条Y染色体不含3H，因此，一个精细胞中可能有1条不含3H的Y染色体，C正确；
D、1个精原细胞形成的DNA含3H的精细胞可能有0—4个，2个精原细胞形成的DNA含3H的精细胞可能有0—8个，因此一个精原细胞有丝分裂产生的两个精原细胞经过减数分裂后，形成的DNA含3H的精细胞可能有8个，D正确。
故选B。
3.【答案】C
【分析】
分析题图：图示为某二倍体植物细胞内的同一条染色体上有M基因和R基因，它们编码的蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子为AUG，可推知基因M以b链为模板合成mRNA，而基因R以a链为模板合成mRNA。
【详解】
A、基因M和基因R是位于同一条染色体上的非等位基因，A错误；
B、据分析可知，基因M和基因R转录的模板链分别在b链和a链，不在一条链上，B错误；
C、依题文可知，基因M以b链为模板合成mRNA，若箭头处碱基替换为G，根据碱基互补配对原则，则对应密码子变为CUC，C正确；
D、减数分裂过程中等位基因随同源染色体的分开而分离，D错误。
故选C。
4.【答案】A
【分析】
减数分裂过程：
(1) 减数第一次分裂间期：染色体的复制。
(2) 减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】
A、此方法得到的二倍体大黄鱼是纯合子，但亲本雌鱼基因型不确定，所以此方法得到的二倍体大黄鱼与亲本雌鱼基因型可能相同也可能不同，A错误；
B、由于次培育过程只用到了卵母细胞，卵母细胞中的性染色体只有X染色体，所以经此过程培育得到的大黄鱼均是雌性， B正确；
C、在减数第一次分裂前的间期 DNA进行了复制，则初级卵母细胞核DNA数目为4n，经过经减数第一次分裂产生的次级卵母细胞核DNA数自为2n，C正确；
D、动物在个体生长发育过程中，动物细胞进行的是有丝分裂，D正确。
故选A。
5.【答案】B
【分析】
1、观察减数分裂实验的原理：蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。2、方法步骤：①在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。②先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。③根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。
【详解】
AB、在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞，A正确，B错误；
CD、先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目，C、D正确。
故选B。
真题再现
1．B
【分析】
由图可知，图中为一对同源染色体，1与2、5与6、3与4、7与8为相同基因，1（或2）与3或4可能是等位基因，5（或6）与7或8可能是等位基因。
【详解】
1与2是相同基因，1与3、4可能互为等位基因，1与6、7、8互为非等位基因，A错误；精原细胞有丝分裂前期与其进行减数分裂时形成的初级精母细胞含有的染色体的数目和基因种类、数目均相同，故均含有基因1~8，B正确；若不考虑交叉互换，1与3会在减数第一次分裂的后期随同源染色体的分开而分离，1与2会在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分开而分离，若考虑交叉互换，则1与2可能会在减数第一次分裂的后期随同源染色体分开而分离，1与3可能在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分开而分离，C错误；1与5在同一条姐妹染色单体上，5与6是相同的基因，因此1与6的组合不能形成重组配子，D错误。故选B。
2．CD
【分析】
分析题图可知，由于拟南芥的染色体数为2n=10，故知其细胞内含有5对同源染色体，则甲表示同源染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期；乙中四分体排列在赤道板附近，处于减数第一次分裂中期；丙图中染色体移向细胞两极，且每一极均有5条染色体，处于减数第二次分裂后期；丁图形成了四部分，且每部分含有5条染色体，说明形成了4个配子。
【详解】
A、由分析可知，图丙处于减数第二次分裂时期，A错误；
B、图甲细胞中染色体正在联会，B错误；
C、图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近，C正确；
D、由分析可知，图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁，D正确。
故选CD。
3．眼色性状与性别有关，翅型性状与性别无关 12 0 3/8 XbXb XbXb、Y、Xb、XbY 红眼雄性
【分析】
据题图分析可知，实验①和②互为正交和反交，实验①中F1分别为AaXBY（长翅红眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀），实验②中正常情况下F1分别为AaXbY（长翅白眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀），据此分析。
【详解】
（1）据图可知，无论正交还是反交，长翅性状在雌雄中都无差别，而眼色在雄性中结果不同，故通过实验①和②，主要是验证眼色性状的遗传与性别有关，而翅形性状的遗传与性别无关。
（2）据分析可知，实验①中F1分别为AaXBY、AaXBXb，雌雄相互交配所得F2的基因型种类为3×4=12种。F2的雌性个体中不会出现XbXb个体，故表现甲性状即残翅白眼的概率是0；雄性个体中表现乙性状即长翅红眼的概率为3/4×1/2=3/8。
据分析可知，只考虑眼色，实验②中F1分别为XBXb（长红♀）、XbY（长白♂），因此：
I、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是基因突变导致的，则其基因型应为XbXb；
II、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则其基因型应为XbXbY，该果蝇经减数分裂产生的配子有XbXb、Y、Xb、XbY。
III、若要鉴别F1中出现的长翅白眼♀果蝇基因型是XbXb还是XbXbY，则应选择某一雄性果蝇与之杂交；若选择XbY，则子代无论雌雄都表现为白色，因此，应该用表现型为红色的雄蝇进行杂交。
【点睛】
本题考查了基因自由组合定律在伴性遗传中的应用、减数分裂过程中可遗传变异的类型等内容，意在考查考生分析图表的能力，要求考生具备设计简单生物学实验的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力。
模拟检测
1．B
【分析】
据题图分析可知：
（1）两条X染色体融合成一条X染色体的过程中有染色体的片段消失。
（2）一只含有并连X的雌蝇（X∧XY）和一只正常雄蝇（XY）杂交，理论上子代的染色体组成及其比例为X∧XX：XY：X∧XY：YY=1：1：1：1。由于子代的基因型与亲代完全相同，说明子代中不存在染色体组成为X∧XX、YY的个体。
【详解】
A、两条X染色体融合成X∧X的过程中有染色体的片段消失，说明此过程中发生了染色体缺失，A错误；
B、一只含有并连X的雌蝇（X∧XY）产生两种比值相等且分别含有X∧X和Y的卵细胞，一只正常雄蝇（XY）产生两种比值相等且分别含有X和Y的精子，二者杂交，子代的基因型与亲代完全相同，子代连续交配也是如此，说明子代中只存在染色体组成为XY、X∧XY的个体，而染色体组成为X∧X、YY的果蝇胚胎致死，B正确；
CD、综合上述分析可推知：在并连X保持系中，亲本雄蝇的X染色体传向子代雄蝇，亲本雄蝇的Y染色体传向子代雌蝇，而且子代雌雄果蝇的数量比为1：1。由于子代的基因型与亲代完全相同，当雄蝇X染色体上有新的突变产生时，子代雄蝇的性状可能会与亲本的有所不同。可见，利用该保持系，可“监控”和“记录”雄蝇X染色体上的新发突变，CD错误。
故选B。
2．B
【分析】
根据题意和图示分析可知；图示细胞含有2对同源染色体（1和2、3和4），且同源染色体正在两两配对，应该处于减数第一次分裂前期（四分体时期）。
【详解】
A、由于3和4是一对同源染色体，所以如果分裂时3和4不分离，则产生的精细胞中染色体数目均异常，A错误；
B、由于染色体1和2发生部分片段交叉互换，所以该细胞能产生4种类型的精细胞，B正确；
C、该细胞分裂过程中，同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，而着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期，着丝点分裂导致姐妹染色单体分开，C错误；
D、由于染色体1和2发生部分片段交叉互换，所以图中基因N和n的分离分别发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期，D错误。
故选B。
3．A
【分析】
果蝇的性别决定是XY型，其中雌性个体的两条性染色体形态相同，雄性个体的两条性染色体形态不同，是异型染色体。该图中两条性染色体大小形状不一样，是雄性果蝇。
【详解】
A、从图中可看，该细胞中有两条大小形状不同的性染色体，是雄性果蝇，不会出现细胞质的不均等分裂，A错误；
B、该细胞中一条染色体的姐妹染色单体上出现等位基因，可能是形成过程中四分体内部发生了染色体片段交换，B正确；
C、果蝇易饲养，繁殖快，是良好的遗传学研究材料，C正确；
D、果蝇基因组需要测3条常染色体和XY两条性染色体，共5条染色体上的DNA碱基序列，D正确。
故选A。
4．B
【分析】
要观察减数分裂过程，常用植物的花药做切片，实验中装片制作的流程为解离→漂洗→染色→制片。固定装片用卡诺氏液，染色用醋酸洋红、龙胆紫和改良的苯酚品红溶液。
【详解】
A、卡诺氏固定液的配比是无水乙醇∶冰醋酸=3∶1，其处理的目的是杀死细胞并维持结构稳定，A正确；
B、不能取盛开期的花药作为观察的材料，因为这个时期花粉已经形成，不能观察减数分裂的过程，B错误；
C、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，用一定浓度的纤维素酶、果胶酶软化处理，有利于压片时细胞的分散、铺展，C正确；
D、染色体容易被碱性染料染色，用醋酸洋红使染色体着色，便于观察减数分裂过程中染色体变化规律，D正确。
故选B。
5．A
【分析】
1、斐林试剂检测可溶性还原糖原理：还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀。注意：斐林试剂的甲液和乙液要混合均匀后方可使用，而且是现用现配，条件是需要加热。
2、观察叶绿体形态时可选用新鲜的藓类小叶为材料。
3、制备细胞膜实验：①实验材料：哺乳动物成熟的红细胞。②实验原理：将红细胞放入清水中，细胞吸水胀破。③实验过程：选材（0.9%生理盐水稀释）→制备临时装片（用滴管吸一滴红细胞稀释液滴在载玻片上盖上盖玻片）→观察→滴清水（在载玻片一侧滴加蒸馏水，在另一侧用吸水纸吸引）→观察。
4、在“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”时，必须遵循先低倍镜观察后高倍镜观察的原则，所以要先在低倍镜下找到所要观察的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。
【详解】
A、斐林试剂的实质是新制的Cu（OH）2溶液，为蓝色，新鲜的梨汁中含有葡萄糖，二者混匀在加热的条件下会产生砖红色沉淀，A正确；
B、观察叶绿体实验中，所用材料可以为藓类的小叶，也可以为菠菜叶稍带些叶肉的下表皮，洋葱根尖细胞中无叶绿体，B错误；
C、小鼠的肝细胞中含有细胞器膜和核膜，不适宜作为制备细胞膜的材料，应选择哺乳动物成熟红细胞作为实验材料制备细胞膜，C错误；
D、观察蝗虫精母细胞减数分裂时，应在低倍镜下寻找各时期，然后在高倍镜下观察染色体的形态，D错误。
故选A。